JP2001058589A - 自動車製造システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車用サブアセンブリなどのアセンブリの
総許容誤差を減らすことによってその製造方法の改善を
図ること。 【解決手段】 複数のコンポーネント中から、初期剛性
構造体を形成できるコンポーネントを選択する。次い
で、選択したコンポーネントを、その中の少なくとも１
つに設定された少なくとも１つの基準点に対して相互に
配置する。引き続き、選択したコンポーネントを、例え
ばスポット溶接で互いに結合して初期構造体を形成す
る。その後、非選択コンポーネントを、同一の基準点に
対して配置し、初期構造体又は前の工程で付加固定され
たコンポーネントに取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車製造システ
ムに関し、特に自動車の組立ライン及びサブ組立ライン
の質の向上を図る方法及びシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車組立ラインは、完成車両を
形成するため一体的に結合された各種のサブアセンブリ
を備える。例えばセダンなどの典型的な最近の車両は、
フロント若しくはエンジン・ルーム・サブアセンブリ
と、乗員室サブアセンブリと、トランク若しくはリヤ・
サブアセンブリとから成るボディ・イン・ホワイト（bo
dy-in-white＝溶接後塗装前の裸の車体骨格）を有す
る。フロント・サブアセンブリは、典型的に、メイン組
立ラインの第１組立ステーションで乗員室サブアセンブ
リに取り付けられる。フロント及び乗員室サブアセンブ
リは、通常、スポット溶接又はボルトによって互いに結
合される。次いでリヤ・サブアセンブリが、メイン組立
ラインの第２組立ステーションでフロント／乗員室アセ
ンブリに取り付けられる。

【０００３】サブアセンブリ自体は、通常、メイン組立
ラインと同じ場所にあってもなくてもよいサブ組立ライ
ン上で形成される。サブアセンブリは、通常、スポット
溶接などで多数のコンポーネント、部品若しくは要素片
（本書ではこれらの用語を区別せず使用する）を付加固
定することによって形成される。例えばフロント若しく
はエンジン・ルーム・アセンブリは、典型的に、（左右
のホイール・ウェルとショック・タワーを備える）左右
のフロント・ハウジングと、左右のフレーム・レール
と、ファイア・ウォール或いはダッシュボード・コンポ
ーネントと、ラジエータ・クレードル（radiator cradl
e）とから成る。典型的なサブ組立ラインにおいて、別
個の左右フロント・フェンダ・サブアセンブリは、典型
的にフロント・フレーム・レールとフロント・ハウジン
グとから成り、第１の溶接ステーションで個々のコンポ
ーネントをジグに配置するとともに、これらのコンポー
ネントをスポット溶接することによって形成される。次
いで左右のフロント・フェンダ・サブアセンブリは、ダ
ッシュボード部品によって一体に結合されて（上から見
て）Ｕ字状の構造体となる。このＵ字状構造体は、次い
で、ラジエータ・クレードル設置のため、サブ組立ライ
ンの別のステーションに送られる。エンジン・ルーム或
いはフロント・サブアセンブリの一部を形成する更なる
コンポーネントを付加してもよい。

【０００４】従来、サブアセンブリを形成するコンポー
ネント自体は、典型的に、折曲、鍛造、圧延、押出し、
又は流体成形された多数の片から成り、これらの片を互
いに組み付けたものである。これらの構成要素或いはコ
ンポーネントは、車両製造者或いは供給者が別の場所で
製造してもよい。

【０００５】（サブ組立ラインを含む）従来の組立ライ
ンにおいて、多くの組立工程がコンポーネントを物理的
に上下に積み重ね、次いで例えば溶接又はボルトによっ
て相互に固定することを要求する。これらのコンポーネ
ントの各々は一定の精度若しくは許容誤差をもって形成
されている。つまり、特定のコンポーネント及びそのコ
ンポーネント上の点は、特定の許容誤差（例えば１mm）
の以内の一定寸法を有することが求められる。取り付け
られる一定のコンポーネントと別のコンポーネントが、
寸法上の許容誤差を有する基準点を有している場合、こ
れらのコンポーネントによって形成されるアセンブリ
（組立体）の許容誤差も積み重なることになる。つま
り、第１のコンポーネントの寸法許容誤差が第２のコン
ポーネントの寸法許容誤差に、ある程度、付加される。
追加の基準点を有する他のコンポーネントを該アセンブ
リに組み付けると、個々の基準点の許容誤差が積み重な
り、積み重ねたコンポーネントの分だけ総許容誤差が大
きくなる。

【０００６】これらのコンポーネントの固定前の空間的
及び相互的位置決めは、典型的にジグを用いて達成され
る。因みに、ジグは、典型的に、部品を収容するピン及
びテンプレート（或いはキャビティなどの配置具）、並
びに、溶接に先立って部品を所定位置に維持するクラン
プを有する。しかしながら、ジグは、典型的に、挟持に
先立つ部品の位置決めにおいて一定の遊び（例えば±0.
3mm）を許容する。この結果、追加のジグの使用は質的
不利を招く。つまり、追加のジグを使用する度に追加の
位置的許容誤差が発生する。従って、従来の組立ライン
において、溶接前に部品を空間的に保持するため追加の
ジグを使用することにより、追加使用されるそのジグの
位置許容誤差が最終製品の総許容誤差に、ある程度、追
加されることになる。従って、コンポーネント数が増加
すると、これらのコンポーネントの位置及び寸法誤差が
積み重なり、総製造許容誤差が増大する。積み重ね工程
が増加すると、総製造許容誤差は相当に大きなものとな
る。

【０００７】自動車工業において広く知られるように、
低コスト高品質の車両に対する需要が増大している。顧
客が、視覚品質基準で３mm以下の車体パネルギャップな
どの品質許容誤差を要求することは珍しくない。しか
し、２０或いはそれ以上の位置決めジグを使用する２０
或いは３０もの溶接ステーションを有する組立工程も珍
しくない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、サブアセンブ
リ及び車両アセンブリにおける全体若しくは総許容誤差
を減らすことによって製造方法の向上を図ることが望ま
れており、本発明はこれを達成することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の１の概念によれ
ば、複数のコンポーネントから成る車両用アセンブリを
製造する方法であって、前記複数のコンポーネントか
ら、構造的に剛性の初期サブアセンブリに組立可能な幾
つかのコンポーネントを選択する工程と、選択した前記
コンポーネントから前記初期サブアセンブリを形成する
工程と、前記複数のコンポーネントの各残りコンポーネ
ントのための所望位置を前記初期サブアセンブリの基準
点を使用して位置出しする工程と、次いで、前記各残り
コンポーネントを前記初期サブアセンブリの前記所望位
置に付加固定する工程と、から成り、もって製造される
前記アセンブリの許容誤差を減らすようにしたことを特
徴とする製造方法が提供された。

【００１０】好ましくは、前記位置出し工程は、前記初
期サブアセンブリ上に前記各残りコンポーネントのため
の所望位置を位置出しすることから成り、前記付加工程
は、前記各残りコンポーネントを前記初期サブアセンブ
リに直接付加固定することから成る。前記付加工程は、
前記残りコンポーネントの少なくとも幾つかを、前記初
期サブアセンブリに付加された別の前記残りコンポーネ
ントに付加固定することから成っていてもよい。

【００１１】前記各残りコンポーネント付加固定工程
は、前記初期サブアセンブリに突き当てて実行すればよ
い。

【００１２】前記製造方法は、前記複数の残りコンポー
ネントの前記幾つかを選別してサブグループを形成する
工程と、前記サブグループから構造的に剛性な第２サブ
アセンブリを形成する工程と、前記第２サブアセンブリ
を前記初期サブアセンブリの前記基準点に対して位置決
めする工程と、前記第２サブアセンブリを前記初期サブ
アセンブリに付加固定する工程と、を更に含んでいても
よい。

【００１３】前記第２サブアセンブリの前記形成工程
は、好ましくは、前記サブグループの構成部材を、第２
のサブグループの構成部材の少なくとも１つの第２基準
点に対して空間的に位置決めし、前記第２サブアセンブ
リを形成すべく前記第２サブグループの前記構成部材を
付加固定する、ことから成る。

【００１４】本発明の別の概念によれば、複数のコンポ
ーネントから成る車両用アセンブリの品質を向上させる
方法であって、（ａ）第１のステーションにおいて前記
複数のコンポーネントの一部から、基準点を有する剛性
初期構造体を形成する工程と、（ｂ）前記初期構造体を
下流ステーションに搬送する工程と、（ｃ）前記下流ス
テーションにおいて前記複数のコンポーネントの中の１
つ又はそれ以上の残りコンポーネントを前記初期構造体
の前記基準点に対して位置決めする工程と、（ｄ）位置
決めした前記コンポーネントを前記初期構造体に付加固
定する工程と、（ｅ）前記複数のコンポーネントの中の
他の残りコンポーネントに対して工程（ｂ）、（ｃ）及
び（ｄ）を繰り返す工程と、から成る品質向上方法が提
供された。

【００１５】本発明の更に別の概念によれば、車両用ア
センブリの組立ラインであって、複数のコンポーネント
から剛性の初期構造体を形成する手段を備える初期ステ
ーションと、前記初期ステーションの下流に位置する１
つ又はそれ以上の追加ステーションと、から成り、前記
追加ステーションは、連続的に配置されるとともに、追
加のコンポーネントを前記剛性初期構造体に対して位置
決めするフレーム・コンポーネント位置決め手段と、位
置出し手段によって位置出しされた位置における前記初
期構造体に前記追加コンポーネントを付加固定する手段
と、を有していることを特徴とする組立ラインが提供さ
れた。

【００１６】

【発明の実施の形態】本書で使用する「アセンブリ」な
る用語は、複数の意味でのアセンブリ、サブアセンブ
リ、最終アセンブリ等を含み、これらに限定されない。
また、「位置出し」なる用語は、基準となるある部品若
しくはコンポーネントと照合することによって他の部品
若しくはコンポーネントの取付け位置を決定することを
いう。

【００１７】従来のフロント或いはエンジン・ルーム・
サブ組立ライン１０が図１に示されている。サブ組立ラ
イン１０は、ホーム・ポジションに示された、フロント
・ホイール・ハウス配置ジグ１４を収容する第１の部品
ローディング・ステーション１２を含む。フロント・ホ
イール・ハウス・ジグ１４は、移送路１８により、第１
部品ローディング・ステーションと第１溶接ステーショ
ンとの間を移動可能となっている。第１溶接ステーショ
ン１６の各側に配置されているのは溶接ロボット２０で
ある。第１溶接ステーション１６は、二次溶接ジグ２２
を収容する。第１溶接ステーション１６と第１アンロー
ディング・ステーションとの間を移動可能なのは上側移
送ロボット２６である。アンローディング・ステーショ
ン２４に配置されているのは第１アンローディング・ス
テーション２４と第２の部品ローディング・ステーショ
ン３０との間を移動可能なアンローディング・ジグ２８
である。第２部品ローディング・ステーション３０はフ
ロント・コンポーネント・セット・ジグ３２を収容す
る。第２部品ローディングステーション３０の下流に
は、第２溶接ステーション３４が設けられている。第２
溶接ステーション３４の下流には、第３溶接ステーショ
ン３６が設けられている。第３溶接ステーション３６の
各側には、溶接ロボット２０が配設されている。第３溶
接ステーション３６の更に下流には、フロント或いはエ
ンジン・ルーム・サブ組立ライン１０の最終アンローデ
ィング・ステーション４２が配設されている。半完成サ
ブアセンブリを第１アンローディング・ステーション２
４と第２部品ローディング・ステーション３０との間を
移送するのは高架直線移送システム４４である。サブア
センブリを第３溶接ステーション３６と最終アンローデ
ィング・ステーション４２との間を移送するのは持ち上
げ搬送機構３８である。

【００１８】サブ組立ライン１０の作用時、部品（即
ち、左右のフロント・ハウジングとフレーム・レール）
が、典型的に補助者（例えば、組立ラインの係員若しく
は介添作業員）又は自動により、第１部品ローディング
・ステーション１２でフロント・ホイール・セット・ジ
グ１４に積み込まれ、所定位置にクランプされる。フロ
ント・ホイールハウス・ジグ１４は、次いで、移送路１
８を介して第１溶接ステーション１６に移送される。第
１溶接ステーション１６において、フロント・ホイール
ハウス・セット・ジグ１４にクランプされた部品は、溶
接ロボット２０によって一体にスポット溶接されて別個
の左右フェンダ・サブアセンブリを形成する。溶接され
た部品は、次いで、上側移送ロボット２６により、フロ
ント・ホイール・ハウス・セット・ジグ１４から除去さ
れる。その後、フロント・ホイール・ハウス・セット・
ジグ１４が移送路１８を介して第１部品ローディング・
ステーション１２のホーム・ポジションに戻される。

【００１９】左右フェンダ・サブアセンブリは、次い
で、上側移送ロボットにより、第１溶接ステーション１
６に位置する二次溶接ジグ２２に降される。二次溶接ジ
グ２２は、溶接ステーション１６の溶接ロボット２０に
対し、部分完成サブアセンブリの新たなスポット溶接の
ための異なる局面を提供する。二次スポット溶接の完了
時、部分完成サブアセンブリ（即ち、エンジン・ルーム
・サブアセンブリ）は、二次溶接ジグ２２から除去さ
れ、上側移送ロボット２６によって第１アンローディン
グ・ステーション２４のアンローディング・ジグ２８に
移載される。次いで、溶接されたコンポーネント（左右
フェンダ・サブアセンブリ）は、高架直線移送システム
４４により、第２部品ローディング・ステーション３０
のフロント・コンポーネント・セット・ジグ３２に移送
される。補助者は、ダッシュボード・コンポーネントや
ラジエータ・クレードルなどの追加コンポーネントをフ
ロント・コンポーネント・セット・ジグ３２に載置し、
クランプする。左右フェンダ・サブアセンブリと、締着
（クランプ）されるも未溶接のダッシュボード及びラジ
エータ・クレードル・コンポーネントを収容するフロン
ト・コンポーネント・セット・ジグ３２は、持ち上げ搬
送機構３８を介して第２溶接ステーション３４に移送さ
れる。第２溶接ステーション３４の溶接ロボット２０
は、クランプされるも、これまで未溶接となっていたダ
ッシュボード・コンポーネントを固定する追加のスポッ
ト溶接を行い、左右フェンダ・サブアセンブリを連結し
て（上方から見て）Ｕ字状の構造体を形成する。

【００２０】このＵ字状構造体は、次いで、持ち上げ搬
送機構３８を介して第３溶接ステーション３６に搬送さ
れ、ここでロボット２０がＵ字状構造体の開放端部にラ
ジエータ・クレードルを連結することによってフロント
・エンジン・ルーム・サブアセンブリの溶接作業を完了
する。この完成エンジン・ルーム・サブアセンブリは、
次いで、持ち上げ搬送機構３８を介して最終アンローデ
ィング・ステーション４２に搬送される。

【００２１】明白なごとく、持ち上げ搬送機構３８を使
って部分完成Ｕ字状構造体を、第２部品ローディング・
ステーション３０と第２溶接ステーション３４との間、
第２溶接ステーション３４と第３溶接ステーション３８
との間を搬送する際、部分完成サブアセンブリに歪みを
生じることがある。この歪みは、搬送機構から部分完成
サブアセンブリに加わる力によって引き起こされるもの
と思われる。この歪みは、コンポーネントが堅固が構造
体になっておらず、（第２溶接ステーション３４では）
別々の要素片である、或いは、（第３溶接ステーション
３６では）可撓性のあるＵ字状構造体であるため、新た
な製造上の許容誤差（以下、単に“誤差”ということも
ある）を完成サブアセンブリに付加する結果となる。

【００２２】多くの場合、特にいくつかの部品ローディ
ング・ステーションを含むサブ組立ラインでは、追加部
品の配置は、半完成サブアセンブリの一部を形成するコ
ンポーネントに対して、つまりこれを基準として実行さ
れる。この基準コンポーネントは、前の溶接ステーショ
ンで半完成サブアセンブリに先に配置され、固定された
コンポーネントに対して配置、固定したものであっても
よい。先に配置、固定されたこのコンポーネント自体
は、半完成サブアセンブリに先に取り付けられた第３の
コンポーネントに対して配置されたものであってもよ
い。この場合、総製造誤差は、積み重ねれた各コンポー
ネントの許容誤差の総計に比例する。このように積み重
ねられた許容誤差は、ジグの位置精度或いは許容誤差、
並びに、コンポーネント上の理想位置に対する基準点の
精度に対応する寸法誤差を表す要素を含む。つまり、マ
ーク（目印）でも、穴でも、他の識別手段であってもよ
い基準点を部品上に設けると、理想位置から外れてしま
う。

【００２３】この積重ね工程は、図１に図示された組立
ライン１０に例示されている。具体的に、左右フェンダ
・サブアセンブリは、最初は別個に製造され、その後ス
テーション３４でダッシュボード・コンポーネントと結
合されてＵ字状構造体になる。ダッシュボード・コンポ
ーネントは、フェンダ・サブアセンブリが連結されてい
ないので、ジグを介してフェンダ・サブアセンブリに配
置される。その上、ラジエータ・クレードルの位置がＵ
字状構造体に対して決定され、そこにはダッシュボード
・コンポーネントの配置によって変わる許容誤差が存在
する。部分完成サブアセンブリに新たなコンポーネント
を配置し、溶接することによる許容誤差が全体誤差を増
大させる。つまり、各コンポーネントの位置許容誤差が
一定割合でサブ組立ラインの総位置誤差に積み重ねられ
る或いは追加される。

【００２４】完成サブアセンブリの総位置許容誤差（以
下、“総位置許容誤差”）の標準誤差は、次式（１）に
よって推定できる。

【００２５】

【数１】

【００２６】ここで、χiはｉ番目工程の位置許容誤
差、ｎは位置許容誤差誘引工程の数である。

【００２７】式（１）は、位置許容誤差、つまり、個々
のコンポーネントを相互に配置することによって発生す
る製造工程に固有の許容誤差だけを推定する。式（１）
は、個々のコンポーネントの寸法誤差を考慮していな
い。全製造工程の推定総標準誤差（以下、“総製造許容
誤差”）は、次式（２）により求められる。

【００２８】

【数２】

【００２９】ここで、χiはi番目工程の位置許容誤差、
ｎは位置許容誤差誘引工程の数、ｙjはj番目工程の寸法
許容誤差、ｍは寸法許容誤差誘引工程の数である。

【００３０】従来、別個の部品がジグ内において相互に
配置される度に、ジグは製造許容誤差を追加する。組立
ライン１０は、位置許容誤差を加算する少なくとも２つ
の製造工程、即ち第１ローディング・ステーション１２
と第２ローディング・ステーション３０で部品を追加し
て２つの別個のジグを形成する工程を有する。従って、
位置誤差を追加する製造工程の総数は２（ｎ＝２）であ
る。これらの２つの工程の各々の位置誤差が約0.3mmと
すると、式（１）によれば、概算総位置誤差は約0.42mm
となる。しかし、２つのセット・ジグ（ジグ１４とジグ
２２）によって導入される位置許容誤差は、この従来工
程で積み重ねられる許容誤差だけではない。左右のホイ
ール・ハウジングとフレーム・レールから別個に形成さ
れた左右フェンダ・サブアセンブリは、これらのサブア
センブリの各々に設定された基準点を用いて製造される
（つまりｍ＝２）。従って、これらの基準点は、典型的
に、約0.42mmと算出された位置許容誤差に追加される寸
法許容誤差を有している。この結果、（多重許容誤差誘
引ジグの使用による位置誤差と多重基準点の使用による
寸法誤差の関数となる）総誤差は、式（１）で得られた
ものよりずっと大きい値となる。ｎ＝２、ｍ＝２であ
り、各工程の寸法及び位置許容誤差が±0.3mmであると
き、式（２）による総製造誤差は、±0.6mmである。こ
の総製造誤差は、製造工程の間のコンポーネントの相対
位置のズレに起因する損傷、ミスアラインメント等によ
って発生する追加の許容誤差を考慮していない。例え
ば、Ｕ字状コンポーネントを第２溶接ステーション３４
から第３溶接ステーション３６に移送することにより、
その可撓性構造体が損傷する或いはＵ字の先端の相対位
置が変わってしまうかもしれない。この損傷は、該構造
体に固有の可撓性が原因して起きる。

【００３１】図２及び３を参照するに、本発明の実施例
の例示として、エンジン・ルーム・サブアセンブリ製造
のための自動車フロント・コンポーネント或いはエンジ
ン・ルーム・サブ組立ライン１００が示されている。第
１部品ローディング・ステーション１１２は、フロント
・コンポーネント・セット・ジグ１１４を収容する。こ
のフロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４は、
搬送路１１８を介して第１部品ローディング・ステーシ
ョン１１２と溶接ステーション１１６との間を移動可能
とされている。溶接ステーション１１６の各側にはロボ
ット・ウェルダ２０’が配置されている。溶接ステーシ
ョン１１８の下流側の近傍にはハンドリング・ロボット
１５０が配置されている。ハンドリング・ロボット１５
０の下流にはフロント完成アンローディング・ステーシ
ョン１４２が設けられている。ロボット・ウェルダ、溶
接ステーションなどの部品は公知である。

【００３２】図３に示されるように、ハンドリング・ロ
ボット１５０は二次溶接ジグ１２６を取り扱う。

【００３３】図２、３及び４を参照するに、自動車サブ
組立ライン１００では、補助者により或いは自動で、単
一の部品（つまり、左右フロント・ハウジング、左右フ
レーム・レール、ファイア・ウォール或いはダッシュボ
ード及びラジエータ・クレードル・コンポーネント）が
部品ローディング・ステーション１１２（Ｓ４０２）の
フロント・コンポーネント・セット・ジグ１１４に載置
される。ジグ１１４は、部品の位置に若干の“遊び”を
もたせるように設計すればよい。これは、部品の位置
を、クランプする（Ｓ４０４）前に基準部品上の（±0.
3mmの仮定寸法許容誤差を有する）単一の基準点に対し
て（或いは基準部品に対して）調節できるようにするた
めである。基準点は、部品或いはコンポーネント上の位
置若しくは場所を識別するものである。前述したよう
に、基準点は、コンポーネントにおける穴、目印、目
標、溝、スロット、その他の如何なる種類の識別手段で
あってもよい。代替的に、基準部品は、ジグ１１４を用
いて追加部品を基準部品に当接させたときにその追加部
品を所定位置に案内するように設計してもよい。クラン
プ完了後、フロント・コンポーネント・セット・ジグ１
１４は、搬送路１１８を介して（或いは代替的にコンベ
ヤ装置を介して）溶接ステーション１１６（Ｓ４０６）
に搬送される。溶接ステーション１１６では、溶接ロボ
ット２０’が個々の部品或いはコンポーネントをスポッ
ト溶接して初期の剛性構造の部分完成サブアセンブリを
形成する（Ｓ４０８）。かくして剛性構造のサブアセン
ブリの品質が固定若しくは設定される。この剛性サブア
センブリを従来の方法で搬送しても、従来の組立ライン
１０上で形成されるＵ字状構造体と違って、コンポーネ
ントの相対位置が変わることはない。ハンドリング・ロ
ボット１５０は、半完成であっても実質的に剛性のサブ
アセンブリをフロント・コンポーネント・セット・ジグ
１１４から除去する（Ｓ４１０）。ジグ１１４は、次い
で、搬送路１１８を介して、部品ローディング・ステー
ション１１２のホーム・ポジションに戻される（Ｓ４１
２）。部分完成サブアセンブリは、次いで、ハンドリン
グ・ロボット１５０を介して（最初は組立ラインの近く
に位置する）第２溶接ジグ１２６に載置される。ジグ１
２６及び部分完成サブアセンブリは、次いで、ロボット
１５０を介して溶接ステーション１１６に移動され、そ
こに配置される（Ｓ４１４）。二次溶接ジグ１２６は、
溶接ロボット２０’に以前には溶接のためのアクセスが
出来なかった領域を提供する。ハンドリング・ロボット
１５０も、溶接ロボット２０’が追加の溶接を付与でき
るように、部分完成サブアセンブリの所定位置への配置
を支援する。代替実施例において、ハンドリング・ロボ
ット１５０は、ジグ１１４及び１２６の所定位置への溶
接に先立ってエンジン・ルーム・サブアセンブリのコン
ポーネントを配置することができる。二次溶接ジグは、
Ｓ４０２で載置若しくは搭載された個々のコンポーネン
トのどれをも再整列、再配置することはなく、従って、
追加の製造許容誤差を当該装置及び方法に追加或いは導
入することはない（即ち、Ｓ４１６ではｎ＝０）。その
後、溶接ロボット２０’は、サブアセンブリに追加のス
ポット溶接を実施する（Ｓ４１４）。完成したサブアセ
ンブリは、次いで、ハンドリング・ロボット１５０を介
してフロント完成アンローディング・ステーション１４
２に搬送され、そこで車両への組み付け可能となる（Ｓ
４１８）。

【００３４】すでに明らかなように、最終サブアセンブ
リの質或いは総位置誤差は、後に初期の剛性構造の部分
完成サブアセンブリに溶接形成される（Ｓ４０４〜Ｓ４
０８）部品が最初にフロント・コンポーネント・セット
・ジグ１１４に載置された時に決定する。Ｓ４１４で実
行される溶接は、サブアセンブリの質或いは位置誤差を
変更するものではなく、例えばジグ１１４の物理的制限
或いは時間制限によって従前にはアクセス不能であった
追加の領域を溶接することによって当該構造体を補強し
ようとするだけのものである。

【００３５】ここで、図４の全工程の総位置誤差を式
（１）を用いて算出することができる。単一の基準点或
いは基準部品の初期位置誤差（Ｓ４０４）はジグ１１４
に対して±0.3mmであると仮定する。コンポーネントを
相互に配置するのにジグを１つ（ジグ１１４）だけしか
使用しないので、誤差付加工程の数は１である（つま
り、ｎ＝１）。式（１）を用いると、概算総位置誤差は
±0.3mmであり、これは図１に示される組立工程につい
て算出される位置誤差より約３０％少ない。同様に、エ
ンジン・ルーム・サブアセンブリの製造で使われる基準
点は１個であるから、ｍ＝１となる。単一基準点の寸法
誤差が±0.3mmであると仮定すると、式（２）で推定さ
れる総製造許容誤差は±0.424mmで、従来の組立ライン
１０より約３０％少ない。以下で詳しく説明するが、製
造工程の数が増大すると、従来の組立ライン（或いは工
程若しくはシステム）における総製造誤差も比例して増
大する。これに対し、本発明を採用する組立ライン、工
程又はシステムにおける総製造誤差は、コンポーネント
数が増大しても実質的に一定であるか、従来の組立ライ
ンより実質的に少なくなる。

【００３６】本発明の実施例から結実する改善された質
は図５乃至９を参照すれば十分に理解できる。

【００３７】図５は、フレーム・アセンブリを製造する
ための従来型組立ライン５００の概略図である。組立ラ
イン５００は、メイン組立ライン５０２と、ミッド・フ
ロア・サブ組立ライン５０４と、リヤ・フロア・サブ組
立ライン５０６とから成る。

【００３８】ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４
は、完成車両の主乗員室を支持するミッド・フロア・サ
ブアセンブリを製造する。ミッド・フロア・サブ組立ラ
イン５０４は、ミッド・フロア・コンポーネント・セッ
ト・ジグ５１０を収容する第１の部品ローディング・ス
テーション５０８から成る。第１部品ローディング・ス
テーション５０８の下流には、各側に溶接ロボット５１
４が配置された複数の溶接ステーション５１２Ａ〜５１
４Ｄが設けられている。ミッド・フロア・サブ組立ライ
ン５０４は、メイン組立ライン５０２で終結している。

【００３９】ミッド・フロア・コンポーネント・セット
・ジグ５１０は、例えばコンベヤ装置などの搬送機構を
介して第１部品ローディング・ステーション５０８から
溶接ステーション５１２Ａ〜５１４Ｄを移動可能となっ
ている。

【００４０】ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４の
作用において、左右フロア・パネル・エクステンショ
ン、第３シート・パネル、第３シート・スチフナ、左右
フロア・パネル・スチフナ、第２、第３及び第４ミッド
・フロア・パネル・クロス部材、左右リヤ・フレーム・
コンポーネント、リヤ・フロア・パネル・クロス部材な
どの部品は、部品ローディング・ステーション５０８に
おいて補助者により又は自動でミッド・フロア・コンポ
ーネント・セット・ジグ５１０に載置され、クランプさ
れる。部品ローディング・ステーション５０８で積み込
まれた部品は、寸法誤差が±0.3mmの共通基準点を使用
して一定の位置許容誤差、例えば±0.3mmの範囲内でジ
グに配置される。コンポーネント・セット・ジグ５１０
は、次いで、搬送機構５１６を介して、溶接ロボット５
１４によるスポット溶接のため各溶接ステーション５１
２Ａ〜５１２Ｄに搬送される。完成したミッド・フロア
・サブアセンブリは、続いて、メイン組立ライン５０２
のサブアセンブリ・ローディング・ステーション５４４
に位置するミッド・フロア・サブアセンブリ・セット・
ジグ５４８（後段で詳述）に移送される。従来型サブ組
立ライン５０４は、典型的にずっと後のステーション
（メイン組立ライン５０２に近接するステーション）ま
で実質的に剛性の構造体を生産しない。従って、コンポ
ーネントの相互位置はこの遅い段階まで固定されない。
この結果、部分的に完成したミッド・フロア・サブアセ
ンブリを各種の工程を通じて搬送することにより、ミッ
ド・フロア・サブアセンブリの総製造誤差が変動し、大
きく増大する。従って、ミッド・フロア・サブアセンブ
リの質が低下する。

【００４１】ステーションからステーションへと半完成
ミッド・フロア・サブアセンブリを搬送するのは、例え
ば高架コンベヤであってもよい移送機構５１６である。

【００４２】ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４の
作用と平行して、リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６
がリヤ・フロア・サブアセンブリを製造すべく作動す
る。リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６は、リヤ・フ
ロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ５２２を
収容するリヤ・フロア・パネル部品ローディング・ステ
ーション５２０から成る。リヤ・フロア・パネル部品ロ
ーディング・ステーション５２０の下流には、第１のフ
ロア溶接ステーション５２４が設けられている。第１フ
ロア溶接ステーション５２４の各側には溶接ロボット５
１４が配置されている。第１フロア溶接ステーション５
２４の更に下流には、リヤ・フロア・フレーム・コンポ
ーネント・セット・ジグ５３０を収容するリヤ・フロア
・フレーム部品ローディング・ステーション５２８が設
けられている。リヤ・フロア・フレーム部品ローディン
グ・ステーション５２８の下流には、複数の二次溶接ス
テーション５１２Ｅ〜５１２Ｈが配設されている。各二
次溶接ステーション５１２Ｅ〜５１２Ｈの各側には溶接
ロボット５１４が配設されている。リヤ・フロア・サブ
組立ライン５０６は、メイン組立ライン５０２で終結し
ている。ミッド・フロア・サブ組立ライン５０４と同様
に、リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６は、ずっと後
のステーション（つまり、メイン組立ライン５０２に隣
接するステーション）になるまで実質的に剛性の構造体
を生産しない。この結果、コンポーネントの相対位置
は、上述した終盤のステーションになるまで固定されな
い。従って、部分完成されたリヤ・フロア・サブアセン
ブリを各種の工程を通じて搬送すると、リヤ・フロア・
サブアセンブリの総製造誤差が変動し、大きく増大す
る。この結果、リヤ・フロア・サブアセンブリの品質が
低下する。

【００４３】リヤ・フロア・サブ組立ライン５０６の作
用は既に公知のパタンと同じである。フロント・フロア
・パネル・クロス部材、左右フロント・フレーム・コン
ポーネント、第１ミッド・フロア・パネル・クロス部材
などの部品は、自動或いは補助者により、リヤ・フロア
・パネル部品ローディング・ステーション５２０に位置
するリヤ・フロア・パネル・コンポーネント・セット・
ジグ５２２に載置され、そこにクランプされる。このジ
グは、各部品に対する（キャビティ、スロット、開口等
の）レセプタを有しており、このレセプタは部品を空間
的に相互配置する。この作業時、コンポーネント・セッ
ト・ジグ５２２に固有の誤差によって当該装置に位置誤
差が導入されてしまう。この誤差は、±0.3mmの寸法誤
差を有するリヤ・フロア・サブアセンブリの製造に基準
点を使用して例えば±0.3mmである。コンポーネント・
セット・ジグ５２２及びこれに配置され、クランプされ
た部品は、移送機構５１６Ｂを介して、第１のフロア溶
接ステーション５２４に運ばれ、ここで溶接ロボット５
１４により、個々の部品が相互にスポット溶接されて半
完成フロア・パネル・サブアセンブリとなる。この半完
成フロア・パネル・サブアセンブリは、次いで、リヤ・
フロア・フレーム部品ローディング・ステーション５２
８のリヤ・フロア・フレーム・コンポーネント・セット
・ジグ５３０に移送される。

【００４４】スペア・タイヤ・ウェル・コンポーネン
ト、スペア・タイヤ・クロス部材、リヤ・フロア・パネ
ル・パッチ・コンポーネント、リヤ・ブラケット部品な
どの追加のリヤ・フロア・フレーム部品が次いで自動又
は補助者によってフレーム・コンポーネント・セット・
ジグ５３０に載置され、クランプされる。フレーム・コ
ンポーネント・セット・ジグ５３０がもともと個々のコ
ンポーネントの配置において一定の許容誤差を有してい
るため、例えば±0.3mmの更なる位置誤差がリヤ・フロ
ア・フレーム部品ローディング・ステーション５２８の
ローディング工程によって発生する。更に、図１に関連
して前述したごとく、部品ローディング・ステーション
５２８などで追加された部品は、第１フロア溶接ステー
ション５２４で製造された半完成フロア・パネル・サブ
アセンブリ上の多数の基準点に対して配置されている。
これらの基準点の各々は、理想位置に対して一定漁の許
容誤差を有している。従って、従来ライン５０６は、セ
ット・ジグ５３０への部品配置に使用する第２の基準点
に係る±0.3mm第２の寸法誤差を導入してしまう。多数
の基準点を使用する結果、サブ組立ライン５０６上のフ
ロア・パネル・サブアセンブリの許容誤差は、２個の位
置誤差と２個の寸法誤差を含むこととなる（つまり、ｎ
＝２，ｍ＝２）。

【００４５】次いで、未溶接フレーム・コンポーネント
及び半完成フロア・パネル・サブアセンブリが、再び移
送機構５１６Ｂを介して、複数の溶接ステーション５１
２Ｅ〜５１２Ｈに移送され、ここでロボット５１４によ
ってスポット溶接されてリヤ・フロア・サブアセンブリ
となり、後者は、引き続き、後段で詳述するサブアセン
ブリ・ローディング・ステーション５４４のリヤ・フロ
ア・サブアセンブリ・セット・ジグ５５０に移送され
る。

【００４６】メイン・アセンブリ５０２は、エンジン・
ルーム・コンポーネント・ジグ５４２を収容するエンジ
ン・ルーム部品ローディング・ステーション５４０から
成る。エンジン・ルーム部品ローディング・ステーショ
ン５４０の下流には、サブアセンブリ・ローディング・
ステーション５４４が設けられている。サブアセンブリ
・ローディング・ステーション５４４は、３つの異なる
ジグ、即ち、エンジン・ルーム・コンポーネント・セッ
ト・ジグ５４２、ミッド・フロア・サブアセンブリ・セ
ット・ジグ５４８、リヤ・フロア・サブアセンブリ・セ
ット・ジグ５５０を収容する。さらに下流には、溶接ロ
ボット５１４が各側に設けられた複数の溶接ステーショ
ン５１２Ｉ〜５１２Ｌが設けられている。

【００４７】メイン組立ライン５０４は、自動又は補助
者により、左右フロント・ハウジング、左右フレーム・
レール、ファイア・ウォール（防火壁）或いはダッシュ
ボード・コンポーネント、ラジエータ・クレードル、フ
ロント・クロス部材などのエンジン・ルーム部品を、エ
ンジン・ルーム部品ローディング・ステーション５４０
のエンジン・ルーム・コンポーネント・セット・ジグ５
４２に積み込み、クランプすることによって作用を開始
する。エンジン・ルーム・コンポーネント・セット・ジ
グ５４２は、移送機構５１６Ｃを介してエンジン・ルー
ム部品ローディング・ステーション５４０からサブアセ
ンブリ・ローディング・ステーション５４４まで移動で
きる。部品セット・ジグ５４２への部品のローディング
或いは載置は、±0.3mmの正確さといったジグ固有の
（不）正確さによる位置誤差の導入を招く。更に、セッ
ト・ジグ５４２へ部品を配置するのに用いる基準点は、
例えば±0.3mmの寸法誤差を当該装置に導入する。完成
したミッド・フロア及びリヤ・フロア・サブアセンブリ
は、典型的に自動化された機構を介し、サブアセンブリ
・ローディング・ステーション５４４に同じく位置する
ミッド・フロア・サブアセンブリ・セット・ジグ５４８
及びリヤ・フロア・サブアセンブリ・セット・ジグ５５
０にそれぞれ載置される。もはや明白なごとく、サブア
センブリ・ジグ５４８及び５５０は、その固有誤差が
故、最終車両の総位置許容誤差を増大させる。更に、完
成したミッド・フロア及びリヤ・フロア・サブアセンブ
リ並びに部品のコンポーネント・セット・ジグ５４２へ
の配置は多数の異なる基準点に基づいて行われる。即
ち、上述のごとく、それぞれ一定の寸法誤差を有する多
数の基準点を使用することになる。この寸法誤差が完成
アセンブリの総許容誤差に一定比率で加算される。

【００４８】従来の組立ライン５００で製造された車両
に付与される総位置許容誤差は、ｎ＝６（組立ライン５
００では６つのジグが使用される）とし、各ジグが±0.
3mmの位置許容誤差を有するものとして、式（１）によ
って推定できる。式（１）で推定総位置許容誤差を計算
すると、少なくとも±0.735mmという値が得られる。上
述のように、±0.735mmという許容誤差は、使用したジ
グの位置精度のみを考慮したものであり、組立ライン５
００で使用した多数の基準点の各々の寸法誤差を考慮し
ていない。従って、組立ライン５００上で製造されるア
センブリの総許容誤差は±0.735mmよりずっと大きくな
る。ｍ＝６，各寸法誤差を±0.3mmと仮定して式（２）
を適用すると、総製造許容誤差はおよそ±01.039mmとな
る。

【００４９】図６及び７は、図５の従来型組立ライン及
び方法とは対照的な、本発明の実施例としての組立ライ
ン６００を示す。組立ライン６００は、エンジン・ルー
ム／フロア・フレーム・メイン・センブリ・ライン６０
２と、フロア・パネル・サブ組立ライン６０４とから成
る。

【００５０】フロア・パネル・サブ組立ライン６０４
は、フロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ６
０８を収容するフロア・パネル部品ローディング・ステ
ーション６０６から成る。このフロア・パネル・コンポ
ーネント・セット・ジグは、移送機構５１６’を介して
フロア・パネル部品ローディング・ステーション６０６
と下流のフロア・パネル溶接ステーション６１０との間
を移動可能となっている。フロア・パネル溶接ステーシ
ョン６１０の各側には溶接ロボット５１４’が設けられ
ている。フロア・パネル溶接ステーション６１０で製造
されたフロア・パネル・アセンブリは、高架コンベヤ６
１４を介して、フロア・パネル溶接ステーション６１０
と後段で詳述するサブアセンブリ溶接ステーション６３
０との間を移動可能である。

【００５１】エンジン・ルーム／フロア・フレーム・メ
イン組立ライン６０２は、フロア・フレームと、エンジ
ン・ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２２を収
容するコンポーネント・ローディング・ステーション６
２０から成る。セット・ジグ６２２は、移送機構５１６
Ｂ’を介して、ローディング・ステーション６２０から
下流の第１配置・溶接ステーション６２６まで移動可能
となっている。セット・ジグ６２２は、フロア・フレー
ム・コンポーネント及びエンジン・ルーム・サブアセン
ブリのためのクランプ位置を有している。第１配置・溶
接ステーション６２６は、溶接ロボット５１４’を両側
に従えている。第１配置・溶接ステーション６２６の下
流には、複数（２つのみ図示）の溶接ステーション５１
２Ａ’及び５１２Ｂ’が設けられており、これらの各側
には溶接ロボット５１４’が配置されている。これらの
溶接ステーション５１２Ａ’及び５１２Ｂ’の下流に
は、フロア・フレーム／エンジン・ルーム及びフロア・
パネル・セット・ジグ６３２を収容するサブアセンブリ
溶接ステーション６３０が配設されている。前述したよ
うに、高架コンベヤ６１４は、サブアセンブリ・ステー
ション６３０で終結し、フロア・パネル・サブ組立ライ
ン６０４からメイン組立ライン６０２にフロア・パネル
・サブアセンブリを供給する。サブアセンブリ溶接ステ
ーション６３０は両側に溶接ロボット５１４’を備えて
いる。サブアセンブリ溶接ステーション６３０の後に
は、それぞれ溶接ロボット５１４’を各側に従える複数
の溶接ステーション５１２Ｃ’〜５１２Ｅ’が設けられ
ている。

【００５２】フレーム・アセンブリを製造するためのメ
イン組立ライン６０２の工程は、フロア・パネル・サブ
組立ライン６０４上でフロア・パネル・サブアセンブリ
を製造する工程と平行して遂行される。

【００５３】組立ライン６００の作用は、図６、７、８
及び９を参照すれば最も理解し易い。フロア・パネル・
サブ組立ライン６０４の作用は、図９のフローチャート
に示されている。Ｓ９０２において、フロア・パネル・
サブアセンブリを構成するフロア・パネル、左右フロア
・パネル・エクステンション、第３シート・パネル、第
３シート・スチフナ、左右フロア・パネル・スチフナ、
スペア・タイヤ・ウェル、スペア・タイヤ・ウェル・ク
ロス部材、フロア・パネル・パッチ・コンポーネント、
ブラケット・コンポーネントなどの部品は、ステーショ
ン５０８及び５２８における従来型組立ライン５００で
使用されたフロア・パネル・サブアセンブリ部品から選
択する。選択した部品は、Ｓ９０２で選択された部品の
１つに設定された基準点に対して配置される（Ｓ９０
４）。ただし、必要に応じて、ある程度大きな寸法誤差
のリスクを覚悟で複数の基準点を１つ又はそれ以上の部
品に設定してもよい。Ｓ９０４で言及する基準点は、例
えば基準穴、目印（マーク）、的（ターゲット）、或い
はその他の識別点とすればよい。この例では、ロボット
又は補助者が、フロア・パネル・サブアセンブリの未溶
接コンポーネントを、フロア・パネル・コンポーネント
・セット・ジグ６０８の助けを借りて基準点に対して所
定空間部に配置する。Ｓ９０４で実行された配置によ
り、製造ラインに位置誤差が導入される（即ち、Ｓ９０
４での位置誤差は±0.3mm、ｎ＝１と推定できる）。更
に、Ｓ９０４で使用した基準点は、例えば±0.3mmの寸
法許容誤差を導入する（つまり、Ｓ９０４ではｍ＝
１）。いったんこのように配置すると、フロア・パネル
・コンポーネント・セット・ジグ６０８内にクランプさ
れた、フロア・パネル・サブアセンブリのコンポーネン
トは、移送機構５１６’を介して、フロア・パネル部品
ローディング・ステーション６０６からフロア・パネル
溶接ステーション６１０に移動される（Ｓ９０６）。フ
ロア・パネル・コンポーネント・セット・ジグ６０８に
クランプされたコンポーネントは、次いで、溶接ロボッ
ト５１４’によって互いに固定的に連結され、実質的に
剛性の第２の初期構造体になる（Ｓ９０８）。ステップ
Ｓ９０２〜Ｓ９０８で製造されたフロア・パネル・サブ
アセンブリは、次いで、高架コンベヤ６１４を介して、
パネル溶接ステーション６１０からメイン組立ライン６
０２のサブアセンブリ・ステーション６３０に運ばれる
（Ｓ９１０）。図９の作用は必要に応じて繰り返され
る。

【００５４】図８は、メイン組立ライン６０２の作用
と、エンジン・ルーム組立ライン１００（図２及び３）
及びフロア・パネル・サブ組立ライン６０４との相互作
用を示す。エンジン・ルーム・サブアセンブリは、エン
ジン・ルーム・サブ組立ライン１００からコンポーネン
ト・ローディング・ステーション６２０に移送され（Ｓ
８０２）、エンジン・ルーム・サブアセンブリ・セット
・ジグ６２２に配置される。上述したように、エンジン
・ルーム・サブアセンブリの製造は、２つの異なるジグ
の使用及び±0.424mmの総許容誤差（つまり、ｍ＝１，
ｎ＝１）にも拘わらず、許容誤差追加工程の数が１（ｎ
＝１）であったため、±0.3mmの位置許容誤差を導入し
ただけである。

【００５５】コンポーネント・ローディング・ステーシ
ョン６２０へのエンジン・ルーム・サブアセンブリの搬
送は、コンベヤ機構（図示せず）の作用を介して実現す
ればよい。思い出されるごとく、エンジン・ルーム・サ
ブアセンブリを形成するコンポーネントは、エンジン・
ルーム・コンポーネントのうちの１つに設置された基準
点に対して配置した。次に、最終的にフロア・フレーム
の一部を形成するフロント・フロア・パネル・クロス部
材、左右フロント・フレーム・コンポーネント、第１、
第２、第３及び第４ミッド・フロア・クロス部材、左右
リヤ・フレーム・コンポーネント、リヤ・フロア・パネ
ル・クロス部材などの追加部品を選択して、最終フレー
ム・アセンブリのフロア・フレーム部を形成する（Ｓ８
０４）。次いで、選択した部品を、再び補助者の手或い
は自動で、エンジン・ルーム・サブアセンブリの製造に
使用したのと同じエンジン・ルーム・サブアセンブリ上
の基準点に対して、エンジン・ルーム・サブアセンブリ
・セット・ジグ６２２に配置する（Ｓ８０６）。（Ｓ８
０６でのエンジン・ルーム・サブアセンブリ上の基準点
に対するコンポーネントの配置は、代替的に、例えばロ
ボット式ビジョン装置、ハンドリング・ロボットなどの
他のフレーム部材配置手段を使用し、追加されるコンポ
ーネントを基準サブアセンブリに設けられた穴若しくは
スロットにはめ込むようにして達成してもよい。）従っ
て、Ｓ８０６は、該配置装置、ここではジグ６２２、の
許容誤差に等しい単一の追加の位置許容誤差を当該組立
工程に導入するだけである（即ち、Ｓ８０６ではｎ＝
１、ｍ＝０）。つまり、全部品の配置がエンジン・ルー
ム・サブアセンブリ上の単一基準点に対して実行され、
その寸法誤差が初期エンジン・ルーム・サブアセンブリ
の製造において既に考慮に入れられているため、Ｓ８０
６の追加の寸法許容誤差は当該システムに全く導入され
ない。これに対し、上述したように、組立ライン５００
などの従来の組立工程は、ジグ５１０、５２２、５３
０、５４２、５４８及び５５０などの配置システムの許
容誤差に加え、個々の基準点の精度に対応する追加許容
誤差を該システムに導入する。これらの基準点の精度に
対応する追加の寸法許容誤差は、追加コンポーネントが
単一の初期基準点を基準としていないため、組立ライン
５００によって生成された総製造許容誤差に加算され
る。組立ライン５００は、むしろ、製造時に多くの異な
る点を基準として参照或いは照合する。この結果、照合
される各基準点が、なにがしかの寸法誤差を追加するこ
ととなり、この誤差が、ジグなどのコンポーネント配置
システムの位置許容誤差に追加される。

【００５６】コンポーネント、つまりエンジン・ルーム
・サブアセンブリ及びフレーム・コンポーネントは、次
いで、移送機構５１６Ｂ’を介して、第１配置・溶接ス
テーション６２６に搬送される（Ｓ８０８）。次いで、
エンジン・ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２
２中の部品が、溶接ロボット５１４’によって互いに十
分に溶接されて剛性構造体となり、サブアセンブリの品
質が固定する。つまり、ジグ６２２に填め込まれたフレ
ーム・コンポーネントは、ロボット５１４’によって溶
接されて（Ｓ８１０）、部分的に溶接され、かつ、部分
的に完成されたサブアセンブリを搬送してもそのサブア
センブリを形成する部品の相対位置が変わらないような
十分に剛性の構造体となる。これに対し、従来型組立ラ
イン５００では、最終的に完成サブアセンブリを形成す
るコンポーネントが、サブアセンブリに結合される前に
多数の溶接ステーションを通って搬送される。従って、
従来の組立ライン５００の各搬送工程が、式（１）及び
（２）のいずれにおいても考慮されていない追加の製造
許容誤差を招来する。例えば、上述したように、従来型
組立ライン５００は、組立工程の早い時期に左右フェン
ダ・サブアセンブリのためのサブアセンブリを形成す
る。これらの左右フェンダ・サブアセンブリは、組立工
程のずっと後の段階で剛性構造体を形成すべく相互にの
み結合される。これに対し、Ｓ８０８で形成された半完
成アセンブリは、製造工程の早い段階で構造的に連結さ
れ、実質的に剛性となり、かくして製造工程の早い段階
で（サブ）アセンブリの全体的品質が設定される。つま
り、該アセンブリのコンポーネントを、更なる工程にお
いて構造的一体性を維持できるような実質的に剛性の構
造体を形成するべく（Ｓ８０４及びＳ８０８において）
選択し、溶接しているため、コンポーネントの相対位置
が組立工程の間に変動しない。

【００５７】次いで、溶接ロボット５１４’により、溶
接ステーション５１２Ａ’及び５１２Ｂ’においてエン
ジン・ルーム／フレーム・サブアセンブリを完成すべく
追加の溶接が施される（Ｓ８１２）。Ｓ８１２の完了
時、エンジン・ルーム／フレーム・サブアセンブリは、
フロア・フレーム／エンジン・ルーム及びフロア・パネ
ル・セット・ジグ６３２を収容する溶接ステーション６
３０に搬送される（Ｓ８１４）。上述したように、高架
コンベヤ６１４は、サブアセンブリ・ステーション６３
０で終結し、そこまでステップＳ９０２〜Ｓ９０８で製
造されたフロア・パネル・サブアセンブリを搬送する。
次いで、フロア・パネル・サブアセンブリが、初期の剛
性エンジン・ルーム・サブアセンブリ構造体のコンポー
ネントの基準点（好ましくはエンジン・ルーム・サブア
センブリの製造に使用したのと同じ基準点）に合わせ
て、フロア・フレーム／エンジン・ルーム及びフロア・
パネル・セット・ジグ６３２に配置される（Ｓ８１
６）。このような配置の結果、Ｓ８１６で追加の寸法誤
差は全く発生しない。つまり、エンジン・ルーム・サブ
アセンブリの基準点に対するコンポーネントの誤配置が
既に総製造許容誤差において考慮されている。その上、
フロア・パネル・サブアセンブリが今溶接したばかりの
フレーム・コンポーネント上に物理的に積み重ねられて
いるにも拘わらず、フロア・サブアセンブリは、位置許
容誤差を招くエンジン・ルーム・サブアセンブリの基準
点に対してジグ６３２に配置される。しかしながら、フ
ロア・パネル・サブアセンブリは、上述したように、寸
法誤差を既に考慮に入れた（即ち、Ｓ８１６でｎ＝１、
ｍ＝０）エンジン・ルーム・サブアセンブリの基準点を
基準としている。従って、更なる寸法許容誤差は全く発
生しない。更に、ステップＳ８１６で遂行した作業によ
り、フレーム又はフロア・パネルのアセンブリにおける
寸法誤差が総寸法許容誤差に影響することがなくなる、
或いは、全組立工程（図４、８及び９の作業）に対する
総製造許容誤差を算出する際の寸法許容誤差の影響が減
少する。次に、フレーム／エンジン・ルーム及びフロア
・パネル・サブアセンブリが溶接ロボット５１４’を介
して互いに溶接されて、まだ完成ではないが剛性のフレ
ーム・コンポーネント・サブアセンブリとなる（Ｓ８１
８）。溶接ロボット５１４’による溶接は、サブアセン
ブリが溶接ステーションから溶接ステーションへと移動
する際に高品質を維持できるように該サブアセンブリを
剛性にすべく個々のコンポーネントを相互に十分に結合
するため実行する。部分完成フレーム・アセンブリは、
その後、複数の溶接ステーション５１２Ｅ’〜５１２
Ｅ’を通って搬送され、溶接ロボット５１４’による残
りの必要な溶接を受ける（Ｓ８２０）。

【００５８】すでに明らかなように、組立ライン６００
で製造されたフレーム・アセンブリは、３つのメイン・
サブアセンブリで製造されたものである。これらのサブ
アセンブリは、初めから実質的に剛性の構造体に形成さ
れる。例えば、エンジン・ルーム・サブアセンブリは、
最初から実質的に剛性の構造体たるべく構成される。同
様に、第２サブアセンブリ、エンジン・ルーム／フロア
・フレーム・サブアセンブリも溶接ステーション６２６
（Ｓ８１０）で初めから実質的に剛性の構造体として製
造される。また、同じように、フロア・パネル・サブア
センブリも溶接ステーション６１０（Ｓ９０８）で最初
から実質的に剛性の構造体として形成される。

【００５９】図４、８及び９に示される工程は、５個の
ジグの使用を含む。即ち、フロント・コンポーネント・
セット・ジグ１１４と、二次溶接ジグ１２６と、フロア
・フレーム及びエンジン・ルーム・サブアセンブリ・セ
ット・ジグ６２２と、フロア・パネル・コンポーネント
・セット・ジグ６０８と、フロア・フレーム／エンジン
・ルーム及びフロア・パネル・セット・ジグ６３２であ
る。上述のごとく、従来の組立ラインでこれらのジグを
使用すると、完成部品に追加の位置許容誤差が導入され
てしまう。図４、８及び９の工程において、フロント・
コンポーネント・セット・ジグ１１４の使用及びエンジ
ン・ルーム・サブアセンブリの基準点の１回目の使用に
より、Ｓ４０２で１回目の位置許容誤差が導入されてし
まう。しかし、二次溶接ジグ１２６は、エンジン・ルー
ムがこの時点で実質的に剛性となっており、個々のコン
ポーネントが相互に固定されている（Ｓ４０４〜Ｓ４０
８）ので、Ｓ４１４で、追加の位置又は寸法許容誤差を
導入することはない。フロア・フレーム及びエンジン・
ルーム・サブアセンブリ・セット・ジグ６２２の使用
（Ｓ８０２）により、第２の位置許容誤差が発生する。
フロア・フレーム及びエンジン・ルーム・サブアセンブ
リ・セット・ジグ６２２（Ｓ８０６）とフレーム／エン
ジン・ルーム・サブアセンブリ・ジグ６３０（Ｓ８１
６）を使用することにより、第３及び第４の位置許容誤
差が導入される。

【００６０】エンジン・ルーム・サブアセンブリの第１
の基準点を参照する或いはこれに照合させることによ
り、第１の寸法許容誤差が導入される。フロア・パネル
・コンポーネントを新たな基準点を基準としてフロア・
パネル部品セット・ジグ６０８に配置することにより、
第２の寸法許容誤差がＳ９０４で導入される。しかし、
基準点が可能な場合に繰り返し使用されるため、製造シ
ステムに導入される寸法許容誤差の漁は相当に減少す
る。以前に使用した基準点を基準とすると、その基準点
の使用によって導入される寸法誤差は既に考慮に入れら
れている。従って、既に基準とされた基準点を新たに基
準としても、追加の寸法許容誤差が組立ラインに追加或
いは積み重なることはない。例えば、エンジン・ルーム
／フロア・フレーム・アセンブリを従来の組立ライン１
０及び５００上で製造したときに８個の寸法許容誤差
（つまり、ｍ＝８）が導入された場合、本発明を採用す
る組立ライン１００及び６００はたった２つの許容誤差
（つまり、ｍ＝２）を導入するだけである。上述したよ
うに、個々のサブアセンブリは、可能な場合、同一の基
準点を参照して、即ち基準として製造される。

【００６１】従って、フレーム・アセンブリの製造で５
つのジグを使うにも拘わらず、たった４つの寸法許容誤
差（つまり、ｎ＝４）が導入されるだけである。（各ジ
グが±0.3mmの精度と仮定して）総位置許容誤差は、前
出の式（１）でｎ＝４として算出できる。式（１）を組
立ライン６００に適用すると、概算総位置許容誤差は±
0.600mmである。思い出されるように、同じ部品を使う
も従来型組立ライン５００で製造された同じフレーム・
アセンブリの総位置許容誤差は±0.735mmであった。つ
まり、本発明を採用する組立ライン６００は、フレーム
・アセンブリの総位置許容誤差を約２０％も減少させ
る。同様に、式（２）によれば、組立ライン１００及び
６００の総製造許容誤差は、ｎ＝４、ｍ＝２とし、各寸
法及び位置許容誤差を±0.3mmと仮定した場合、±0.735
mmとなり、従来型組立ライン１０及び５００によって当
該システムに導入された±1.039mmより約３０％も少な
い。更に、本発明を採用する組立ライン１００及び６０
０は、実質的に剛性の初期構造体を形成する。この構造
体には、可能な場合、他の全てのコンポーネントが直接
的に或いは間接的に固着される。これにより、部分完成
アセンブリがステーションからステーションへと、各種
のステーションを移動する際に当該システムに導入され
る歪みの量及び程度が実質的に減少する。これに対し、
従来型組立ライン１０及び５００では、製造システムに
相当レベルの歪みが導入される。これは、コンポーネン
トの多くが製造工程の早い段階で相互に連結されない
で、製造工程の遅い段階まで浮かせられている（即ち、
他のコンポーネント及び配置システムに対する位置が簡
単に変動する状態におかれている）からである。更に、
従来型組立ライン１０及び５００でＵ字状構造体などの
剛性構造体を形成しても、その構造体は、実質的な剛性
ではなく、かなり可撓性のあるもので、製造時の各種の
工程の間に部分完成サブアセンブリの歪みを許容してい
まう。

【００６２】すでに明白なごとく、基準点を設けて実質
的に剛性の初期構造体を形成することにより、当該アセ
ンブリが処理ステーションから処理ステーションへと移
送される際、組立工程で導入される総許容誤差の量が顕
著に減少する。更に、製造されるアセンブリを最終的に
形成するコンポーネントの配置に使用するジグや他の配
置機構の数に関係なく、製造時の寸法許容誤差の量は、
使用される独立した基準点の数によってのみ変動する。
例えば、図４、８及び９の工程では、たった２つの独立
した基準点（つまり、同一の部品若しくはコンポーネン
ト上にはない基準点などの、空間的に相互連結されてい
ない基準点）しか使用していない。即ち、エンジン・ル
ーム・サブアセンブリの製造のための第１の基準点と、
フロア・パネル・サブアセンブリの組立のための第２の
基準点である。また、すでに明白なごとく、限られた数
の独立した基準点を使用することにより、ある部品に他
の部品の寸法若しくは位置ズレを補償させることができ
る。例えば、ステップＳ８１０でエンジン・ルーム・サ
ブアセンブリに取り付けられたフレーム・コンポーネン
トの寸法又は位置に誤差があった場合、ステップＳ８１
６でのフロア・パネル・サブアセンブリの配置によって
その誤差が増大することはない。即ち、フロア・パネル
・サブアセンブリの配置がエンジン・ルーム・サブアセ
ンブリの基準点を基準として行われるため、そのような
寸法又は位置誤差はフロア・パネル・サブアセンブリを
エンジン・ルーム・サブアセンブリに対して正確に配置
することによって補償或いは吸収される。

【００６３】上記組立工程は、既に説明したように、従
来の自動車組立ラインで使用される既存部品に使用可能
である。しかし、本発明は、製造工程全体にも適用でき
る。つまり、本発明は、製品の設計段階から完成品の製
造までの製品の製造に供することができる。組立ライン
６００は、従来の組立ライン５００におけるフレーム・
アセンブリの製造に使用されるのと同じ部品に関連して
説明してきた。しかし、ある種のアセンブリ或いは製品
に対しては、本発明は、スタッキング、即ち積み重ねを
最小とする組立工程の包括的な設計によってより効果的
となる。

【００６４】本発明は、図１０のフローチャートに示さ
れる手順１０００によって実施される。（複数のコンポ
ーネントを組み立てた）製品の初期設計時、個々の部品
は初期剛性構造体を形成できるように設計されている
（Ｓ１００２）。更に、初期剛性構造体を形成するそれ
らのコンポーネントの少なくとも１つは、少なくとも１
個の基準点を有する（Ｓ１００４）。この基準点は、前
述したように、他のコンポーネントの配置の基準となる
基準穴、的、その他の如何なる識別手段であってもよ
い。Ｓ１００４において、初期剛性構造体を形成するべ
く設計され、選択されたそれらのコンポーネントは、次
いで、上記基準点の少なくとも１つを基準として互いに
対して配置される（Ｓ１００６）。選択、配置されたコ
ンポーネントは、次いで、互いに結合されて剛性構造体
を形成する（Ｓ１００８）。この結合は、上述のよう
に、スポット溶接、接着剤、ボルト、リベット、ジョイ
ント、ファスナ等を介して行えばよい。次いで、剛性構
造体は、一定の固定方法若しくは手段（例えば、溶接、
接着剤、ボルト、リベット、ジョイント等）を介して、
追加部品の取着を含む多数の追加工程を移送される（Ｓ
１０１０）。前出の場合のように、追加部品は、初期構
造体の基準点を参照しながらアセンブリに配置され、接
合される（Ｓ１０１２）。これは、個々の追加部品が直
接初期構造体に取り付けられるように製品が設計されて
いれば、容易である。しかし、直接取り付けは必要でな
く、追加部品を初期構造体の基準点に合わせるだけでよ
い。従って、製品は、それらの基準点が製品立ち上げ時
に隠れてしまわないように設計しなければならない。す
でに明白なごとく、ステップＳ１０１２は、最終製品、
即ちアセンブリに最終的に組み込まれる寸法誤差、ひい
ては総製造誤差の量を減少させる。

【００６５】部品の初期配置をジグを使って達成すると
本書で説明したが、これは必要ではない。製品は、ロボ
ットを使って部品から組立ててもよい。各部品は、ロボ
ットを介して初期構造体或いはベース部品の基準点に合
わせるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のフロント・エンジン・ルーム・サブアセ
ンブリの製造のための組立ラインの概略平面図。

【図２】フロント・エンジン・ルーム・サブアセンブリ
の製造に係る本発明の実施例の概略平面図。

【図３】図２の実施例の概略斜視図。

【図４】図２及び３のサブアセンブリの製造工程のフロ
ーチャート。

【図５】従来のフレーム・サブアセンブリの製造のため
の組立ラインの概略図。

【図６】フレーム・サブアセンブリの製造に係る本発明
の実施例の概略平面図。

【図７】図６の実施例の概略斜視図。

【図８】図６及び図７のサブアセンブリの製造工程のフ
ローチャート。

【図９】図６及び図７のサブアセンブリの製造工程のフ
ローチャート。

【図１０】製品製造に係る本発明の更なる実施例を示す
フローチャート。

【符号の説明】

２０’ ロボット・ウェルダ １００ エンジン・ルーム・サブ組立ライン １１２ 第１部品ローディング・ステーション １１４ フロント・コンポーネント・セット・ジグ １１６ 溶接ステーション １１８ 搬送路 １２６ 二次溶接ジグ １４２ フロント完成アンローディング・ステーショ
ン １５０ ハンドリング・ロボット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500019812 715 Ｍｉｌｎｅｒ Ａｖｅｎｕｅ，Ｓｃ ａｒｂｏｒｏｕｇｈ，Ｏｎｔａｒｉｏ Ｍ １Ｂ ２Ｋ８ Ｃａｎａｄａ (72)発明者 マイク・オートリッジ カナダ国 エル４エム ４エス５ オンタ リオ、バリー、ライラック・レーン ７ (72)発明者 ダリン・ヴォジン カナダ国 エル９アール １エル５ オン タリオ、アリストン、ドミニオン・ストリ ート 40、ユニット ２ (72)発明者 平瀬 成 三重県鈴鹿市桜島町７−16−２ (72)発明者 木村 光裕 カナダ国 エル３エックス １エス３ オ ンタリオ、ニューマーケット、キャシー・ ロード 858 (72)発明者 丹羽 孝明 三重県安芸郡河芸町中別保1822−１

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のコンポーネントから成る車両用ア
   センブリを製造する方法であって、 前記複数のコンポーネントから、構造的に剛性の初期サ
   ブアセンブリに組立可能な幾つかのコンポーネントを選
   択する工程と、 選択した前記コンポーネントから前記初期サブアセンブ
   リを形成する工程と、 前記複数のコンポーネントの各残りコンポーネントのた
   めの所望位置を前記初期サブアセンブリの基準点を使用
   して位置出しする工程と、 次いで、前記各残りコンポーネントを前記初期サブアセ
   ンブリの前記所望位置に付加固定する工程と、 から成り、もって製造される前記アセンブリの許容誤差
   を減らすようにしたことを特徴とする製造方法。
2. 【請求項２】 前記位置出し工程は、前記初期サブアセ
   ンブリ上に前記各残りコンポーネントのための所望位置
   を位置出しすることから成り、前記付加工程は、前記各
   残りコンポーネントを前記初期サブアセンブリに直接付
   加固定することから成る請求項１に記載の製造方法。
3. 【請求項３】 前記位置出し工程は、前記初期サブアセ
   ンブリ上に前記各残りコンポーネントのための所望位置
   を位置出しすることから成り、前記付加工程は、前記残
   りコンポーネントの少なくとも幾つかを、前記初期サブ
   アセンブリに付加された別の前記残りコンポーネントに
   付加固定することから成る請求項１に記載の製造方法。
4. 【請求項４】 前記各残りコンポーネントの前記付加固
   定工程は、前記初期サブアセンブリに突き当てて実行さ
   れる請求項１に記載の製造方法。
5. 【請求項５】 前記複数の残りコンポーネントの前記幾
   つかを選別してサブグループを形成する工程と、 前記サブグループから構造的に剛性な第２サブアセンブ
   リを形成する工程と、 前記第２サブアセンブリを前記初期サブアセンブリの前
   記基準点に対して位置決めする工程と、 前記第２サブアセンブリを前記初期サブアセンブリに付
   加固定する工程と、 を更に含む請求項３に記載の製造方法。
6. 【請求項６】 前記第２サブアセンブリ形成工程は、 前記サブグループの構成部材を、第２のサブグループの
   構成部材の少なくとも１つの第２基準点に対して空間的
   に位置決めし、 前記第２サブアセンブリを形成すべく前記第２サブグル
   ープの前記構成部材を付加固定する、 ことから成る請求項５に記載の製造方法。
7. 【請求項７】 複数のコンポーネントから成る車両用ア
   センブリの品質を向上させる方法であって、 （ａ）第１のステーションにおいて前記複数のコンポー
   ネントの一部から、基準点を有する剛性初期構造体を形
   成する工程と、 （ｂ）前記初期構造体を下流ステーションに搬送する工
   程と、 （ｃ）前記下流ステーションにおいて前記複数のコンポ
   ーネントの中の１つ又はそれ以上の残りコンポーネント
   を前記初期構造体の前記基準点に対して位置決めする工
   程と、 （ｄ）位置決めした前記コンポーネントを前記初期構造
   体に付加固定する工程と、 （ｅ）前記複数のコンポーネントの中の他の残りコンポ
   ーネントに対して工程（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）を繰り
   返す工程と、 から成る品質向上方法。
8. 【請求項８】 前記位置決め工程は、 前記複数のコンポーネントの一部から、基準点を有する
   実質的に剛性の構造体を形成する工程と、 前記複数のコンポーネントの中の前記残りコンポーネン
   トを前記剛性構造体の前記基準点に対して位置決めする
   工程と、 前記残りコンポーネントを前記剛性構造体の少なくとも
   １つ及び別の前記残りコンポーネントに付加固定する工
   程と、 から成る請求項７に記載の品質向上方法。
9. 【請求項９】 前記残りコンポーネントから、複数のコ
   ンポーネントの一部を形成する少なくとも１個のコンポ
   ーネント上に追加の基準点を設定する工程と、 前記コンポーネント部分から実質的に剛性の追加の構造
   体を形成する工程と、 前記追加構造体を前記初期構造体の前記基準点に対して
   位置決めする工程と、 位置決めされた前記追加構造体を前記初期構造体に付加
   固定する工程と、 を更に含む請求項８に記載の品質向上方法。
10. 【請求項１０】 前記追加構造体形成工程は、 コンポーネントを前記コンポーネント部分から前記追加
    基準点に対して位置決めする工程と、 前記コンポーネントを前記コンポーネント部分から前記
    追加構造体に付加固定する工程と、 から成る請求項９に記載の品質向上方法。
11. 【請求項１１】 前記剛性初期構造体形成工程は、 前記複数のコンポーネントの少なくとも１つに基準点を
    選択する工程と、 選択されない他の前記複数コンポーネントを前記基準点
    に対して空間的に位置決めする工程と、 位置決めされた前記複数のコンポーネントを付加固定し
    て前記剛性初期構造体を形成する工程と、 から成る請求項７に記載の品質向上方法。
12. 【請求項１２】 前記剛性初期構造体形成工程は、前記
    複数のコンポーネントの幾つかを、前記基準点に対して
    空間的に位置決めすることから成る請求項１１に記載の
    品質向上方法。
13. 【請求項１３】 前記各残りコンポーネントの付加の前
    に、前記各残りコンポーネントが前記基準点に対して空
    間的に位置決めされる請求項１１に記載の品質向上方
    法。
14. 【請求項１４】 前記初期構造体形成工程の前に、 前記複数のコンポーネントの一部を組み立てたときに前
    記剛性初期構造体を形成するように、前記複数のコンポ
    ーネントから製造される前記アセンブリを設計する工程
    を含む請求項７に記載の品質向上方法。
15. 【請求項１５】 車両用アセンブリの組立ラインであっ
    て、 複数のコンポーネントから剛性の初期構造体を形成する
    手段を備える初期ステーションと、 前記初期ステーションの下流に位置する１つ又はそれ以
    上の追加ステーションと、から成り、前記追加ステーシ
    ョンは、連続的に配置されるとともに、 追加のコンポーネントを前記剛性初期構造体に対して位
    置決めするフレーム・コンポーネント位置決め手段と、 位置出し手段によって位置出しされた位置における前記
    初期構造体に前記追加コンポーネントを付加固定する手
    段と、 を有していることを特徴とする組立ライン。
16. 【請求項１６】 前記組立ラインは、複数のサブアセン
    ブリを組み立てるための複数のサブ組立ラインから成
    り、前記複数のサブ組立ラインの各々は、 複数のコンポーネントから追加の剛性初期構造体を形成
    する手段を備える初期ステーションと、 前記初期ステーションの下流に位置する１つ又はそれ以
    上の追加のステーションと、から成り、前記追加ステー
    ションは、 追加のコンポーネントを前記追加剛性初期構造体に位置
    決めするフレーム・コンポーネント位置決め手段と、 前記位置出し手段によって位置出しされた位置における
    前記追加剛性初期構造体に各追加コンポーネントを付加
    固定する手段と、 前記製造されたサブアセンブリを、前記複数のサブ組立
    ラインの１つで製造された前記追加剛性初期構造体の１
    つに位置出しして付加固定することと、 から成る請求項１５に記載の組立ライン。
17. 【請求項１７】 前記追加コンポーネントの各々を付加
    固定する前記付加工程は、前記初期構造体に突き当てて
    実行される請求項１６に記載の組立ライン。
18. 【請求項１８】 前記追加コンポーネントを位置決めす
    るフレーム・コンポーネント位置決め手段は、１つ又は
    それ以上のジグと、視覚装置と、ハンドリング・ロボッ
    トと、前記コンポーネントを、前記追加コンポーネント
    のための前記剛性初期構造体のレセプタに突き当てるこ
    とと、から成る請求項１６に記載の組立ライン。
19. 【請求項１９】 前記追加コンポーネントを付加固定す
    る手段は、１つ又はそれ以上の溶接と、接着剤と、ボル
    トと、リベットと、継ぎ手と、ファスナから成る請求項
    １６に記載の組立ライン。
20. 【請求項２０】 前記初期構造体を形成する前記複数の
    コンポーネントは、前記複数のコンポーネントの１つに
    設けられた基準点に対して位置決めされる請求項１５に
    記載の組立ライン。